CN215265079U - 电子电路结构和电子电路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及电子电路结构和电子电路。所述电子电路结构包括用于通过光纤传送和接收红外数据信号的电路。确保了IR命令在源(例如TV遥控器)处给出，到达位于建筑物的不同房间或楼层中的目的地或者AV接收器或有线接收器而没有任何损耗。

Description

电子电路结构和电子电路
技术领域
本公开内容涉及一种使用激光二极管、VCSEL和波分复用方法将IR 红外遥控或类似的串行控制注入光纤的方法。
背景技术
目前，多媒体信号需要发展到高达每秒120帧或更高的4K、8K、10K 和更高的分辨率。互联网速度很高。
而且，要求视频信号是未压缩的、未处理的，具有零滞后，高达每秒 48千兆位或更高的带宽，以传送原始的未改变的HDR10+或更高质量信号。
这些具有非常高带宽的新视频格式不能通过经典的cat-8铜电缆传播，而是需要承载所需带宽的一条或多条光纤。
因此，商业和住宅的新建筑物更经常使用光纤。
这在建筑层面上还有助于节省时间和金钱，并且由于光纤的尺寸小，有助于避免管道的混乱。
光纤是塑料材料，因此，与铜电缆不同，在风暴的情况下也不会遭受雷击损坏。
由于这些原因，当今的建筑商倾向于使用光纤作为最中意的AV缆线。
通过红外遥控器来控制多媒体设备，例如4K、8K、10K电视、AV接收器。
为了传送红外线的特定目的而在墙壁或管道中拉电缆可能导致墙壁或管道中的混乱。
因此，需要一种通过红外遥控命令的标准光纤的遥控传输。
还需要一种具有成本效益的消费者解决方案以达到和满足家庭用户的消费者市场。
除此之外，有线电视盒或技术类型的设备通常位于有限的空间中，例如远离需要控制的电视或源或目的地的机柜或技术室。
IR传感器的作用范围小。于是，需要一种解决方案，以在光纤上和建筑物中的长距离上有效地并且以零延迟地传送红外遥控命令。
如果源和目的地在不同的房间中或者看不到，则需要一种解决方案，以在光纤上有效地并且以零延迟地将红外遥控命令传送到建筑物中的不同房间。
本实用新型的范围是通过使用VCSEL或WDM(DWDM、CWDM、 TWDM、TDM等)将IR红外遥控或串行控制注入到光纤中，以单独传输遥控(使用VCSEL)或与4k、8k、10k或更高视频未压缩未处理信号多路复用(使用诸如DWDM、CWDM、TWDM、TDM等的多路复用系统)，而没有延迟或压缩，具有遥控的完美质量和实时响应性，无需向系统添加昂贵的电路，保持消费者的成本并且对每个人友好。
IR红外辐射可以由任何热源发射。IR传感器可以接收环境中可用的所有IR辐射，而不仅仅是所需的命令。
因此，需要一种滤波器，以便通过光纤仅传输所需的信号或命令，从而消除不想要的环境噪声。
如果远离IR感光器使用遥控器，则遥控器可以给出非常低水平的信号。因此，需要准备信号并使其达到可以在光纤上有效传输的足够水平。
由于我们想要覆盖的光纤上的距离可能很大，我们还需要给我们的IR 信号适当的功率。
为此，本实用新型的输入场使用IC以在将信号发送到激光二极管、 VCSEL或WDM之前对信号进行供电和滤波。
该方法确保了IR命令在源(例如TV遥控器)处给出，到达位于建筑物的不同房间或楼层中的目的地或者AV接收器或有线接收器而没有任何损耗。
但是不完美工作并且具有零延迟的遥控器是最差的情况。与现有技术不同，本实用新型不变换、转换或修改原始信号。因为信号不变换而是尽可能保持原始，所以它也非常快速和准确。
实用新型内容
因此，本实用新型的主要目的涉及一种从源提取、光纤准备和注入完美的红外或串行命令并将其传输到光纤中的方法。
本实用新型的另一个目的涉及一种从光纤接收并传送完美的红外或串行命令的技术方案。
本实用新型的另一个目的是在源处具有将IR传送到光纤中的传送电路，以及从光纤接收IR的接收电路，其可以切换功能以具有双向能力。
本实用新型的另一个目的是使用单光纤光缆和多光纤光缆来传送IR。
本实用新型的另一个目的是使用激光二极管或Vcsel或任何WDM系统用于电路的第二场，以适合单条或多条光纤。
根据本实用新型第一方面的实施例，提供了一种能够通过光纤传送红外数据信号的电子电路和通过光纤接收红外数据信号的电路。
根据本实用新型第二方面的实施例，提供了一种用于通过光纤传送IR 的电子电路，包括：至少一个光电二极管或IR感光器；至少一个IC，连接到所述光电二极管；至少一个激光传输二极管。
根据本实用新型第三方面的实施例，提供了一种用于通过光纤传送IR 的电子电路，包括：至少一个光电二极管或IR感光器；至少一个IC，连接到所述光电二极管；至少一个Vcsel。
根据本实用新型第四方面的实施例，提供了一种用于通过光纤传送IR 的电子电路，包括：至少一个光电二极管或IR感光器；至少一个IC，连接到所述光电二极管；至少一个WDM(WDM或DWDM，或CWDM，或基于vcsel的CWDM，或TWDM)。
根据本实用新型第五方面的实施例，提供了一种用于通过光纤接收IR 的电子电路，包括：至少一个激光接收二极管；至少一个IC，连接到所述光电二极管；至少一个光电二极管或IR发射器。
根据本实用新型第六方面的实施例，提供了一种用于通过光纤接收IR 的电子电路，包括：至少一个Vcsel接收器；至少一个IC，连接到所述光电二极管；至少一个光电二极管或IR发射器。
根据本实用新型第七方面的实施例，提供了7、一种用于通过光纤接收 IR的电子电路，包括：至少一个WDM接收器(WDM或DWDM，或CWDM，或基于vcsel的CWDM，或TWDM)；至少一个IC，连接到所述光电二极管；至少一个光电二极管或IR发射器。
根据本实用新型第一至第七方面的所述的电子电路，其中，所述光电二极管IR感光器和所述光电二极管发射器是电连接的。
根据本实用新型第四和第七方面的所述的电子电路，其中，传输在单条光纤上。
根据本实用新型第二、第三、第五和第六方面所述的电子电路，其中，所述信号在多条光纤上是双向的。
根据本实用新型第四和第七方面的所述的电子电路其中，所述信号在单条光纤上是双向的。
附图说明
并入本文的附图过程说明书的一部分，并示出本实用新型的实施例。附图与说明书一起进一步解释了本实用新型的原理，并使相关领域的技术人员能够制造和使用本实用新型。
图1是IR感光器光电二极管的常见形状。
图2示出了不同类型的遥控位流。
图3示出了本实用新型的发射器的输入场。
图4示出了根据本实用新型的实施例的本实用新型的发射器，其中图3 的输入电路图添加有传输二极管或Vcsel。
图5示出了根据本实用新型的另一实施例的图4的电路图，其中输出添加有HDMI或其他信号及之后在单条光纤上发送。
图6示出了根据本实用新型的实施例的图4的接收器。
图7示出了根据本实用新型的实施例的图5的接收器。
图8示出了一起工作的按照图4和图6的发射器和接收器。
图9示出了图8的不同实施例，其中输入701和输出702是简单的电缆而不是IR感光器301和502，因为IR感光器已经集成到诸如电视的家庭设备中。
图10示出了一起工作的按照图5和图7的发射器和接收器。
图10A是图10的不同实施例，其中信号是双向的。
图10B是图8的不同实施例，其中信号是双向的。
图11示出了图9的不同实施例，其中输入701和输出702是简单的电缆而不是IR感光器301和502，因为IR感光器已经集成到诸如电视的家庭设备中。
图12是根据图11的本实用新型如何能够被添加到HDMI消费者连接器中的示例。
具体实施方式
现在将在下文中更全面地描述主题。然而，主题可以以各种不同的形式来体现，因此，所覆盖或要求保护的主题旨在被解释为不限于本文所阐述的任何示例性实施例；提供示例性实施例仅是说明性的。同样，要求保护或覆盖的主题的合理的宽范围也是期望的。例如，本主题可以被具体化为装置及其使用的方法等。因此，以下具体实施方式不旨在以限制性意义来理解。
词语“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例或说明”。在本文中描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例是优选或有利的。同样，术语“本实用新型的实施例”不要求本实用新型的所有实施例都包括所讨论的特征、优点或操作模式。
本文所使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，且非旨在限制本实用新型的实施例。如本文所用，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确指示。还将理解，术语“包括”和/或“包含”当在本文中使用时，指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或添加。
下面的具体实施方式包括执行本实用新型的示例性实施例的当前预期的最佳(一个或多个)模式。该描述不应被理解为限制性的，而仅仅是为了说明本实用新型的一般原理，因为本实用新型的范围将由所允许的任何最终专利的权利要求来最佳地限定。
参考附图来描述下面的具体实施方式，其中相同的附图标记始终用于指代相同的元件。在以下描述中，出于解释的目的，可以阐述具体细节以便提供对本实用新型的透彻理解。然而，显然，所要求保护的主题可以在没有这些具体细节的情况下实施。在其它实例中，以框图形式示出了公知的结构和装置以便于描述本实用新型。此外，附图可能不是按比例绘制的。
现在参考图1，其是市场上常见的IR感光器(IR eye)的样本。IR感光器可以如图1所示，或者可以直接集成到电器中，例如存在于每台电视中的。IR红外遥控信号从诸如这些普通电视的IR遥控器生成。通过使用也称为IR感光器(红外感光器)的光电二极管来捕获这些IR遥控信号。IR 感光器光电二极管将来自手持式遥控红外不可见光脉冲的信号数据转换成电位流。
图2示出了不同种类的位流201、202、203的3个示例。遥控“位流”也可以基于时域不同形状位定制成形，因此本实用新型的范围也是创建通过光纤传输的“未处理/未改变/零延迟”IR远程控制解决方案，其是成本有效的并且与任何远程控制兼容，以在目的地处传送源处存在的相同位流。
图3示出了本实用新型的输入场，其中IR感光器连接到IC。IC在本实用新型中具有基本的作用，因为它执行几种不同的和重要的功能。事实上，因为IR红外辐射可以由任何热源发射，所以IR感光器传感器可以接收环境中可用的所有IR辐射，而不仅仅是所需的命令。IC是消除不想要的环境噪声的滤波器。另外，如果远离IR感光器使用遥控器，则遥控器可以给出非常低水平的信号。因此，需要准备信号并使其达到可以在光纤上有效传输的足够水平。最后，因为我们想要覆盖的光纤的长度可能很大，所以我们还需要给我们的IR信号适当的功率。提供所需功率的IC电路必须按照来自所选二极管制造商的所选二极管数据表来挑选。
图4示出了具有Ir感光器或传感器301的本实用新型的发射器；IC 302；激光传输二极管401和光纤402。IR感光器信号由IC供电，但是然后直接连接到专用于该IR通过光纤传输的VCSEL激光传输二极管。由于IR感光器数据通过光纤直接转换成VCSEL激光信号，所以不会引入延迟、滞后、变化，因此本实用新型不会破坏IR遥控命令的原始形状和功能。
在串行遥控的情况下，光电二极管被适当的电连接器代替，以连接这些电串行遥控信号，参见图9的701项。如果需要，可以使用任何连接器以及用于连接器的相关IC驱动器。
图5示出了来自图4的信号如何可以与诸如HDMI视频的其他不同信号一起在单条光纤上并行传输。为此目的，图4的电路还可以连接到WDM (波分复用)501或DWDM(密集波分复用)或CWDM或基于VCSEL的 CWDM(粗波分复用)或足够快的TDM时分复用，或TWDM、时分和波分复用，或类似的光纤电路，以便“共享”相同的光纤，从而不同波长的光可以一起并独立地通过相同的光纤传播，而不改变本实用新型的范围和结果，因为IR感光器数据不与任何其他信号进行电复用，其会潜在地破坏其定时和完整性，降低IR命令兼容性和可接收性。WDM是“在相同光纤上的并行数据光波”方法，其中每个数据通过相同光纤保持“单独地”在其“光频率”上传播。本实用新型利用基于VCSEL的CWDM(粗波分复用)，使得可以通过单条光纤实现具有IR红外遥控的HDMI AOC有源光缆。在不脱离本实用新型的范围的情况下，本实用新型可以连接到一条单光纤或多条光纤。还可增加多条光纤，以承载更多的信号，本实用新型在获得的HDMI 4K 8K AOC有源光缆或可拆卸的HDMI连接器上增加IR红外或串行遥控器。
图6示出了本实用新型的接收器600。为了在光缆的发射器侧接收和输出IR红外遥控或串行遥控，需要镜面电路，使用光纤接收器二极管601； IC电路602，用于稳定信号；IR发射器502向本地电器或设备重放所发送的IR或串行命令。光电二极管601从光缆接收光波格式的IR红外遥控或串行遥控，并将其发送到输出IR红外发射器光电二极管502，该光电二极管将向本地设备重放IR红外命令。IC连接电路602遵循来自所选光电二极管制造商的规格数据表。在电串行遥控的情况下，用适当的电连接器代替发射器光电二极管502，以连接这些电串行遥控信号。参见图9中的702项。
图7示出了根据图5的发射器的镜面接收电路。根据本实用新型的另一个实施例，图5的接收器电路也可以连接到700。700可以是WDM(波分复用)或DWDM(密集波分复用)或CWDM或基于VCSEL的CWDM (粗波分复用)，或足够快的TDM时分复用，或TWDM、时分和波分复用，或类似的光纤电路，以便“共享”相同的光纤，从而不同波长的光可以一起并独立地通过相同的光纤传播，而不改变本实用新型的范围和结果，因为IR数据不与任何其他信号进行电复用，其会潜在地破坏其定时和完整性，降低IR命令兼容性和接收。WDM是“在相同光纤上的并行数据光波”方法，其中每个数据通过相同光纤保持“单独地”在其“光频率”上传播。701然后连接到图5的接收电路。
图8示出了连接在一起的根据图4和图6的本实用新型的发射器和接收器。
图9示出了连接在一起的根据图5和图7的本实用新型的发射器和接收器。在该图中，本实用新型的用于IR红外遥控的完整实施方式无电多路复用压缩或处理地通过VCSEL光纤零滞后地引导，利用WDM(波分复用) 或DWDM(密集波分复用)或CWDM或基于VCSEL的CWDM(粗波分复用)，或足够快的TDM时分复用，或TWDM、时分和波分复用，或类似的光纤电路，以便“共享”相同的光纤，从而不同波长的光可以一起并独立地通过相同的光纤传播，而不改变本实用新型的范围和结果，因为IR感光器数据不与任何其他信号进行电复用，其会潜在地破坏其定时和完整性，降低IR命令兼容性和接收。WDM是“在相同光纤上的并行数据光波”方法，其中每个数据通过相同光纤保持“单独地”在其“光频率”上传播。
图10A是根据本实用新型的另一个实施例的双向电路，其可以通过添加两个相对的镜面电路，或WDM或TDM技术以双向共享一条光纤来实现。在不脱离本实用新型的范围的情况下，也可以使用两条光纤。
图10B示出了可以通过添加两条光纤和两个相对的镜面电路来实现的双向电路。
图11示出了本实用新型的另一实施例。它类似于图9，但它与图9不同，因为代替IR感光器301，具有电连接701，并且代替IR发射器502，具有电连接702。在该图12中，完整的实现方式是用电连接代替IR红外光电二极管，通过VCSEL光纤，利用WDM(波分复用)或DWDM(密集波分复用)或CWDM或基于VCSEL的CWDM(粗波分复用)，或足够快的TDM时分复用，或TWDM、时分和波分复用，或类似的光纤电路，以便“共享”相同的光纤，从而不同波长的光可以一起并独立地通过相同的光纤传播，而不改变本实用新型的范围和结果，因为IR感光器数据不与任何其他信号进行电复用，其会潜在地破坏其定时和完整性，降低IR命令兼容性和接收。WDM是“在相同光纤上的并行数据光波”方法，其中每个数据通过相同光纤保持“单独地”在其“光频率”上传播。该示例连接到AV 接收器和商用电视，其中光电二极管已经集成到装置中或者不需要这些，因为IR遥控是纯电的。
图12示出了根据本实用新型的另一个实施例的添加有红外线的HDMI 接插线，其中图9的电路可以包括在HDMI插头外壳中。本实用新型使得可以使用MPO或类似的接插线来产生HDMI 4K、8K、10K 18Gbps或48 Gbps或更高的HDMI AOC线缆，在MPO接插线以及sc lc或类似的接插线上添加IR红外遥控或串行遥控。

Claims (22)

1.一种电子电路结构，其特征在于，所述电子电路结构包括用于通过光纤传送和接收红外数据信号的电路。
2.如权利要求1所述的电子电路结构，其特征在于，所述电子电路结构还包括光电二极管发射器以及光电二极管或红外感光器中的至少一个，所述光电二极管发射器以及光电二极管或红外感光器中的所述至少一个是电连接的。
3.一种用于通过光纤传送红外的电子电路，其特征在于，包括：
至少一个光电二极管或红外感光器；
至少一个IC，连接到所述光电二极管；以及
至少一个激光传输二极管，连接到所述IC。
4.如权利要求3所述的电子电路，其特征在于，所传送的信号在多条光纤上是双向的。
5.如权利要求3所述的电子电路，其特征在于，所述光电二极管发射器以及光电二极管或红外感光器中的所述至少一个是电连接的。
6.一种用于通过光纤传送红外的电子电路，其特征在于，包括：
光电二极管或红外感光器中的至少一个；
至少一个IC，连接到所述光电二极管；以及
至少一个VCSEL。
7.如权利要求6所述的电子电路，其特征在于，所述光电二极管发射器以及光电二极管或红外感光器中的所述至少一个是电连接的。
8.如权利要求6所述的电子电路，其特征在于，所传送的信号在多条光纤上是双向的。
9.如权利要求6所述的电子电路，其特征在于，传输在单条光纤上。
10.如权利要求6所述的电子电路，其特征在于，所述信号在单条光纤上是双向的。
11.一种用于通过光纤传送红外的电子电路，其特征在于，包括：
光电二极管或红外感光器中的至少一个；
至少一个IC，连接到所述光电二极管；以及
至少一个WDM接收器，选自由WDM、DWDM、CWDM、基于VCSEL的CWDM和TWDM构成的组。
12.如权利要求11所述的电子电路，其特征在于，光电二极管或红外感光器中的所述至少一个是电连接的。
13.一种用于通过光纤接收红外的电子电路，其特征在于，包括：
至少一个激光接收二极管；
至少一个IC，连接到光电二极管；以及
至少一个光电二极管或红外发射器。
14.如权利要求13所述的电子电路，其特征在于，所述光电二极管或红外发射器是电连接的。
15.如权利要求13所述的电子电路，其特征在于，所传送的信号在多条光纤上是双向的。
16.一种用于通过光纤接收红外的电子电路，其特征在于，包括：
至少一个VCSEL接收器；
光电二极管；
至少一个IC，连接到所述光电二极管；以及
至少一个光电二极管或红外发射器。
17.如权利要求16所述的电子电路，其特征在于，所述光电二极管和所述红外发射器是电连接的。
18.如权利要求16所述的电子电路，其特征在于，所传送的信号在多条光纤上是双向的。
19.一种用于通过光纤接收红外的电子电路，其特征在于，包括：
至少一个WDM接收器，选自由WDM、DWDM、CWDM、基于VCSEL的CWDM和TWDM构成的组；
光电二极管；
至少一个IC，连接到所述光电二极管；以及
至少一个光电二极管或红外发射器。
20.如权利要求19所述的电子电路，其特征在于，所述光电二极管和所述红外发射器是电连接的。
21.如权利要求19所述的电子电路，其特征在于，传输在单条光纤上。
22.如权利要求19所述的电子电路，其特征在于，所述信号在单条光纤上是双向的。
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